基于复合选模技术的蓝光泵浦Pr:YLF单纵模激光器研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yvonnechan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可见光波段单纵模激光器因具有输出谱线宽度窄、相位噪声低、相干长度长等特点,在光谱学和医学方面具有巨大的应用潜力。常见的可见光波段单纵模激光的实现手段是在对近红外波段进行非线性频率变换的基础上,结合诸如体布拉格光栅、扭转腔模、F-P标准具组、预激光调Q等方法来实现单个纵向模式的运转,然而利用体布拉格光栅选模时由于衍射效应的存在导致腔内损耗较高,扭转腔模选模时谐振器结构复杂,F-P标准具组选模时对器件要求十分苛刻、同时F-P标准具过度的叠加将引起腔内更大的损耗、预激光调Q的选模能力有限、在高泵浦注入下的模式十分不稳定。为了获得稳定高效的可见光波段单纵模输出,本论文提出了一种以直接激射可见光的Pr:YLF作为增益介质,并将预调激光Q选模技术与F-P标准具线宽压缩技术相结合的复合选模技术方案。该选模方案以预激光调Q为主、以单个F-P标准具为辅,既降低了对F-P标准具器件的制作要求,又提高了在高泵浦注入下的选模能力,从根本上解决了可见光波段单纵模调Q脉冲激光器结构复杂、输出效率低、输出线宽窄化效果差的问题。本文主要开展的研究内容和取得的研究成果如下:在理论研究方面:(1)建立了基于预激光调Q和F-P标准具复合选模技术的Pr:YLF单纵模激光器的物理模型。为了更清晰地掌握复合选模技术实现单纵模的运转机制,通过四阶龙格库塔法对微分方程组进行了求解运算,获得了实现单纵模运转时的腔内上能级反转粒子数与各模式内光子数的变化规律。(2)建立了复合选模运转机制下的各纵向模式间的模式竞争过程与模式演化模型。通过对理论模型进行求解运算,获得了纵向模式数量以及相邻模式间的功率比随时间的演化规律,从侧面描述了各模式间在不同时刻处的模式竞争强度,以及各模式数量在不同时刻的分布情况。(3)建立了以最大单脉冲能量为目标函数的单纵模调Q脉冲激光输出性能优化模型。根据评估优化理论,确定了所涉及的复合选模运转过程中的各个边界条件以及关键参数之间的逻辑关系,优化了预激光调Q和F-P标准具相结合时选模组件的关键参数。通过对模型进行求解运算,获得了不同评估效率、不同能量注入条件及谐振腔参数对Pr:YLF激光器输出峰值功率、输出脉冲宽度、输出单脉冲能量等输出特性的影响。在实验研究方面:(1)开展了639 nm波段的Pr:YLF连续激光输出及调Q脉冲激光输出实验,分析了连续光、高重频脉冲光的输出特性。在连续条件下的Pr:YLF激光器的红光639 nm输出实验研究中,在谐振腔长度为85 mm的条件下,当晶体最大吸收功率为2.8 W时测得红光639 nm的连续输出功率为823 m W。在脉冲条件下的Pr:YLF激光器的红光639 nm输出实验研究中,在重复频率为100 Hz到20 k Hz条件下分别对脉冲宽度、单脉冲能量、峰值功率进行了测量,其中在高重复频率为20 k Hz,晶体最大吸收功率为2.8 W,测得单脉冲能量、脉冲宽度分别为7.12μJ和78.4 ns。(2)分别开展了预激光调Q和基于F-P标准具的调Q脉冲激光实验,并且以输出线宽最小化为实验目的,测得输出线宽的压缩极限分别为228 GHz和151 GHz。发现两者均可实现对激光器输出线宽的压缩,但无法实现单个纵向模式的运转。(3)在(1)和(2)的基础上,开展了预激光调Q技术与F-P标准具技术相结合的复合选模调Q单纵模脉冲激光实验,分别对输出线宽和输出特性开展了研究。通过以预激光调Q与F-P标准具的主从联动模式,实现了基于复合选模技术的单纵模调Q脉冲激光输出。分别在不同重复频率状态下,对单纵模的单脉冲能量及脉宽、线宽进行了测量。其中在高重复频率为20 k Hz时,测得单纵模的最大单脉冲能量为3.85μJ,脉冲宽度为105 ns,阈值附近的输出线宽为26 MHz,在输出最大条件下的输出线宽为36 MHz,验证了预激光调Q技术与F-P标准具复合选模技术的有效性。
其他文献
随着我国旅游业的蓬勃发展,智慧旅游也受到了越来越多人关注,但是结合当前实际情况进行分析,虽然景区方面已加大了智慧旅游体系建设力度,但是因为受到城市建设推广、智慧城市建设技术等多种因素的限制,智慧旅游在我国依然处于摸索阶段。为此,本文将对旅游景区智能化管理系统的开发进行探究,以期能够为我国智慧旅游的发展提供参考。
通过梳理数字经济领域下与垄断有关的相关文献,围绕垄断原因与影响、反垄断机理和挑战进行相关分析,发现数字经济对整个经济社会发展影响力不容小觑,其自身特征等原因会导致垄断的自然形成。垄断情形一般包括滥用市场支配地位、数据垄断、不合理或收购合并等几种情况。数字经济中支配企业的垄断行为会给社会多个方面带来消极影响,数字经济领域下反垄断的必要性便显现出来。反垄断进程中存在诸多挑战,要维持市场合理竞争、保护市
植物生长调节剂在调节作物生长发育、提高产量和改良品质等方面有显著促进作用,在水稻生产中应用广泛。笔者总结分析了在水稻上植物生长调节剂的登记情况,概述了赤霉酸、多效唑、乙烯利、芸薹素内酯、二氢卟吩铁、敌草快等6种具有代表性的植物生长调节剂应用进展,提出了完善水稻植物生长调节剂理论与技术体系、加强科学用药技术指导、推进化学农药减量增效技术研究、加强优质高效产品研发推广等建议,以期为持续推进农药减量增效
水分散粒剂(WG)是20世纪80年代从国外发展起来的一种农药新剂型.本文分析了我国水分散粒剂产品登记现状及其存在的问题,提出应加强水分散粒剂产品的研发和登记,适当提高部分产品有效成分含量,规范剂型名称,强化质量监管等改进建议.
以大连中远海运重工28 000 m3绿色LNG运输船为背景,通过对本船液货处理系统设计要点、重要系统控制逻辑分析,及IGC规范具体要求在实船上的应用等方面的研究,总结液货处理系统主要设计思路及设计过程中的具体注意事项,以期为未来小型LNG运输船液货处理系统的设计提供借鉴。
建筑工程建设环节对生态环境的影响很大,且会消耗很多能源,积极推广节能环保施工技术、强化建设过程的控制、保障节能环保目标实现,具有重要的意义。近年来,各地积极鼓励建筑节能环保施工技术的推广应用,取得了良好的成效,积累了一定的经验,促进绿色建筑的发展。现针对建筑工程建设相关内容,展开具体的论述。首先,概述建筑节能环保施工的意义。其次,分析建筑节能环保施工技术的应用。最后,提出建筑工程节能环保施工技术应
摄影之所以能被称为艺术,是因为摄影可以通过对瞬间事物的捕捉,对一瞬间产生的美进行真实记录和体现。不仅如此,瞬间审美将摄影与传统的绘画、雕塑等艺术形式加以区分,使摄影具备了独立的艺术地位。瞬间审美是摄影美学中的一个重要部分,换言之,摄影的美感与瞬间密不可分。基于此,文章对摄影美学中的瞬间审美进行简要分析,旨在帮助人们更多地了解摄影美学。
白癜风,即皮肤出现色素脱失性白斑,常为后天获得性皮肤病。由于学业和工作的压力增大,越来越多的白癜风患者有情志诱因,不良情绪又会影响白癜风皮损的恢复,甚至加重皮损。治疗上,常以情志累及的相关脏腑,尤以肝、脾为主要,进行辨证论治,并配合以情胜情、心理疏导、五音疗法等情志护理方法,可以在临床上取得满意的疗效。本文通过阅读相关文献和临床跟师学习,从情志因素探讨白癜风的发病、治疗和护理,对于指导临床有很大的
<正>随着时代发展,幼儿教育也逐渐受到重视,逐渐正规化、科学化。幼儿园课程审议也是幼儿园教育中不可或缺的部分,是教学工作的重要前提,是保证教学质量的关键一环。笔者作为一名幼儿教师,深知幼儿园课程审议的必要性。本文从幼儿教学实践出发,结合当代幼儿实况,对提升幼儿园课程审议的有效策略进行研究分析,以期为幼儿园教学发展提供帮助。
期刊
风光摄影是一种展现大自然瑰丽景色的摄影方式,具有深厚的美学底蕴,以丰富的自然景观构建独特的艺术内容,显示了独特的人文价值及艺术内涵。为了体现现代风光摄影独特的美学内涵,需要对其美学价值进行研究。因此,分析现代风光摄影的审美本质及形态,探讨现代风光摄影的审美特征及其美学价值的体现,提出提升现代风光摄影美学价值的策略,以更好地促进现代风光摄影的传承与发展。